Es handelt sich bei dieser Projektarbeit um eine Studie zur Entscheidungsfindung zu einer Investiton.
Es soll eine neue Reihenhaussiedlung mit Heizenergie versorgt werden.
Jetzt soll zur Erzeugung der Heizenergie das wirtschaftlichste Konzept gefunden werden.
Zur Auswahl stehen hierfür 2 Alternativen:
a) Ein Blockheizkraftwerk mit Spitzenlastkessel
b) Eine Heizzentrale mit 2 Gaskesseln
Mit Hilfe der Investitonsrechnung, hier das Statische Verfahren mit den verschiedenen Kennzahlenvergleichen, Gewinnvergleichen, Jahresergebnissen, Amortisation usw. sowie dem dynamischen Verfahren, soll eine Entscheidung getroffen werden, welche Variante ralisiert werden muss.
Zusätzlich finden noch die Fördermöglichkeiten, welche zur Zeit am Markt sind Beachtugn und fließen in die Berechnung mit ein.
Im Anhang finden sich alle Berechnungen in nachvollziehbarer Form sowie sämtliche Hinweise, Fußnoten, Diagramme, Bilder etc.
Für die Präsentation sind ebenfalls 10 Folien als Anhang.
Inhaltsverzeichnis
3 Vorbemerkung und Hinweise
4 Projektdarstellung
5 Fördermöglichkeiten
6 Technische Analysen
6.1 Nahwärmeversorgung
6.2 Brennwerttechnik
6.3 BHKW – Kraft-Wärme-Kopplung
7 Auslegung der Anlagen / Wahl der Geräte
7.1 Kesselgrößen Heizzentrale
7.2 Größe BHKW und Spitzenlastkessel
7.3 Auswahl der Wärmeerzeuger
8 Investitionsrechnung
8.1 Bereinigte Anschaffungskosten
8.2 Statisches Verfahren
8.2.1 Gewinnvergleichsrechnung
8.2.2 Gewinnvergleichsrechnung Kesselanlage
8.2.3 Gewinnvergleichsrechnung BHKW
8.2.4 Vergleich Kapitaleinsatz
8.2.5 Vergleich Aufwendungen und Einnahmen
8.2.6 Vergleich Jahresergebnisse
8.2.7 Kennzahlenvergleich
8.3 Dynamisches Verfahren
8.3.1 Ermittlung der Kapitalwerte
8.3.2 Dynamische Amortisationsrechnung
9 Fazit und Entscheidung
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, für die geplante Nahwärmeversorgung eines Neubaugebiets in Kulmbach das wirtschaftlichste Energieerzeugungskonzept über eine Nutzungsdauer von 15 Jahren zu ermitteln und zu bewerten.
- Vergleich von zwei technologischen Varianten: Heizzentrale mit Gasbrennwertkesseln versus BHKW mit Spitzenlastkessel.
- Analyse der technischen Durchführbarkeit und der Dimensionierung der Anlagen.
- Durchführung einer Investitionsrechnung unter Anwendung statischer und dynamischer Verfahren.
- Berücksichtigung von Fördermöglichkeiten wie dem KWK-Gesetz und KfW-Programmen.
- Bewertung der Wirtschaftlichkeit basierend auf Rentabilität, Amortisationszeit und Kapitalwerten.
Auszug aus dem Buch
6.3 BHKW – Kraft-Wärme-Kopplung
Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) besteht im Wesentlichen aus Motor, Synchrongenerator und Wärmetauscher. Der Motor (Arbeitsmaschine) treibt den Synchrongenerator (Kraftmaschine) an. Der Synchrongenerator erzeugt Strom, der selbst genutzt oder ins Netz des EVU eingespeist und vergütet wird. Der Motor gibt bei Betrieb Wärme ab welche im inneren Kreislauf des BHKW über einen Wärmetauscher an das Heizsystem abgegeben wird. Dieses System der Energieerzeugung und –nutzung nennt man Kraft-Wärme-Kopplung weil gleichzeitig die erzeugte Wärme der Antriebsmaschine und die vom Generator erzeugte elektrische Energie genutzt wird.
Das BHKW deckt nur den Grundlastbedarf der für die Versorgung des Objektes benötigten Wärmeleistung ab. Deshalb ist zusätzlich zu einem BHKW ein Heizkessel zur Abdeckung des Spitzenbedarfs notwendig. Dieser Kessel wird modulierend gefahren, dass heißt, das nicht ständig die volle Heizleistung erbracht werden muss sondern bedarfsgerecht nur soviel, um die momentane Anforderung abzudecken und das BHKW zu unterstützen.
Zusammenfassung der Kapitel
Vorbemerkung und Hinweise: Erläuterung des fiktiven Charakters des Projekts und der vertraulichen Behandlung der bereitgestellten Unternehmensdaten.
Projektdarstellung: Vorstellung des Bauvorhabens in Kulmbach und Definition der beiden zu untersuchenden Varianten für die Wärmeversorgung.
Fördermöglichkeiten: Überblick über relevante Förderprogramme der KfW, des BAFA und steuerliche Entlastungen für KWK-Anlagen.
Technische Analysen: Untersuchung der technischen Voraussetzungen für ein Nahwärmenetz, die Brennwerttechnik und die Kraft-Wärme-Kopplung.
Auslegung der Anlagen / Wahl der Geräte: Festlegung der Heizleistung und Auswahl spezifischer Kessel und BHKW-Komponenten der Firma Buderus.
Investitionsrechnung: Durchführung umfangreicher Wirtschaftlichkeitsberechnungen mittels statischer und dynamischer Methoden.
Fazit und Entscheidung: Synthese der Ergebnisse mit der Empfehlung für das BHKW aufgrund der positiven Amortisation und Rentabilität.
Schlüsselwörter
Blockheizkraftwerk, BHKW, Kraft-Wärme-Kopplung, Gasbrennwertkessel, Nahwärmeversorgung, Investitionsrechnung, Wirtschaftlichkeitsberechnung, Kapitalwertmethode, Amortisationsrechnung, KWK-Gesetz, Erdgas, Kulmbach, Anlagenplanung, Rentabilität, Fremdkapital.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit vergleicht zwei unterschiedliche Konzepte zur Wärmeversorgung eines neuen Wohn- und Gewerbegebiets in Kulmbach auf ihre wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit hin.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themenfelder sind die Anlagentechnik für Nahwärme, die wirtschaftliche Auslegung von Heizsystemen und die Anwendung finanzmathematischer Investitionsrechnungsverfahren.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, für eine Nutzungsdauer von 15 Jahren zu ermitteln, ob eine Heizzentrale mit zwei Gasbrennwertkesseln oder eine Anlage mit einem BHKW und Spitzenlastkessel wirtschaftlicher ist.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden statische (Gewinnvergleich) und dynamische Investitionsrechnungsverfahren (Kapitalwertmethode, dynamische Amortisationsrechnung) angewandt.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst die technische Dimensionierung, die Einholung von Angeboten sowie die detaillierte Berechnung der Kosten und Erträge beider Anlagenalternativen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Blockheizkraftwerk (BHKW), Kraft-Wärme-Kopplung, Wirtschaftlichkeit, Kapitalwert und Amortisation.
Warum wurde für die BHKW-Variante ein zusätzlicher Spitzenlastkessel eingeplant?
Das BHKW deckt lediglich den ständigen Grundlastbedarf ab; für kurzzeitige Spitzen im Wärmebedarf, besonders im Winter, wird ein modulierend betriebener Spitzenlastkessel zur Unterstützung benötigt.
Welche Rolle spielt die Einspeisevergütung für die Entscheidung?
Die Vergütung der durch das BHKW erzeugten elektrischen Energie ist ein wesentlicher Einnahmefaktor, der beim BHKW den Gewinn gegenüber der reinen Kesselvariante signifikant steigert.
Warum wird trotz der höheren Anschaffungskosten für das BHKW plädiert?
Die dynamische Investitionsrechnung zeigt, dass das BHKW über 15 Jahre einen positiven Kapitalwert erzielt und sich zudem innerhalb der Nutzungsdauer amortisiert, während die Kesselanlage unrentabel bleibt.
- Arbeit zitieren
- Stefan Wirth (Autor:in), 2009, Vergleich eines Blockheizkraftwerkes mit Spitzenlastkessel zur Kraft-Wärme-Kopplung mit einer Heizzentrale mit zwei Gasbrennwertkesseln, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/139876
